環(huán)氧乙烷安全設(shè)計(jì)

1、 環(huán)氧乙烷安全設(shè)計(jì) 1工藝簡述 生產(chǎn)環(huán)氧乙烷與乙二醇是采納以乙烯為原料，用純氧進(jìn)行氧化的工藝路線。簡要工藝流程是將乙烯、純氧、致穩(wěn)甲烷以肯定的比例與循環(huán)氣混合送入氧化反應(yīng)器，在銀催化劑作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成環(huán)氧乙烷。反應(yīng)溫度200-290，反應(yīng)壓力2MPa。反應(yīng)生成的環(huán)氧乙烷氣體用水汲取其中的環(huán)氧乙烷，再經(jīng)解析、精餾，得到純潔的環(huán)氧乙烷。 將純潔的環(huán)氧乙烷與水按肯定比例送入乙二醇反應(yīng)器，反應(yīng)生成乙二醇。再經(jīng)蒸發(fā)、脫水、精餾得到產(chǎn)品乙二醇。 該裝置的物料乙烯和環(huán)氧乙烷都是易燃、易爆物質(zhì)，且有毒 ；乙二醇可燃，有輕毒。 2重點(diǎn)部位 2.1氧化反應(yīng)器 乙烯與純氧的氧化反應(yīng)在氧化反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)

2、物是環(huán)氧乙烷。由于乙烯、環(huán)氧乙烷都是易燃易爆物質(zhì)，且又有氧存在，因此假如掌握不好，就可能發(fā)生爆炸事故 2.2環(huán)氧乙烷泵 環(huán)氧乙烷的分解爆炸溫度571，假如達(dá)到此溫度無需進(jìn)空氣就會發(fā)生爆炸。由于環(huán)氧乙烷易氣化，假如對環(huán)氧乙烷泵操作不當(dāng)，會產(chǎn)生氣蝕造成空轉(zhuǎn)，使泵內(nèi)溫度上升，簡單達(dá)到環(huán)氧乙烷的分解爆炸溫度；如環(huán)氧乙烷泵的葉輪安裝不正，會發(fā)生擦壁，也能使溫度上升達(dá)到分解爆炸溫度。為防止環(huán)氧乙烷泵的溫度上升，設(shè)有防止泵憋壓的聯(lián)鎖掌握和軸承溫升聯(lián)鎖掌握。該泵設(shè)有水噴淋愛護(hù)。 2.3環(huán)氧慚烷貯罐 環(huán)氧乙烷在有酸、堿、醛的環(huán)境下易發(fā)生聚合反應(yīng)，能放出大量的熱；與水反應(yīng)也能放出大量的熱。由于這些反應(yīng)放出的大量熱

3、 ，會導(dǎo)致環(huán)氧乙烷的分解操作，因此環(huán)氧乙烷的貯罐中絕不能有酸、堿、醛、水等物質(zhì)。為保證環(huán)氧乙烷貯罐的平安，用冷凍鹽水保持5左右的低溫，而且用0.2MPa的氮?dú)膺M(jìn)行氮封，以使氣相組成過離爆炸極限。環(huán)氧乙烷貯罐設(shè)有水噴淋愛護(hù)。 3平安要點(diǎn) 3.1氧化反應(yīng)器 3.1.1嚴(yán)格掌握好乙烯、純氧、致穩(wěn)甲烷的混合比例。 3.1.2嚴(yán)格掌握反應(yīng)溫度不超過290，反應(yīng)壓力不超過2.0MPa。 3.1.3聯(lián)鎖掌握系統(tǒng)要處于完好狀態(tài)。 3.1.4定期用高溫測厚儀對反應(yīng)器壁厚及其管道進(jìn)行檢測，并做好記錄。 3.1.5裝銀催化劑時，必需愛護(hù)好，銀脫落催化劑球會萎縮。生產(chǎn)進(jìn)水會使銀催化劑中毒。 3.2環(huán)氧乙烷泵 3.2.

4、1該泵不能有泄漏，如有泄漏要馬上檢修。 3.2.2防泵憋壓和軸承溫升的聯(lián)鎖掌握要處于完好狀態(tài)。 3.2.3定期檢查水噴淋愛護(hù)系統(tǒng)，要保持暢通好用。 3.3環(huán)氧乙烷貯罐 3.3.1貯罐的液位要低于80%。 3.3.2貯罐中絕不能混入酸、堿、醛、水等。 3.3.3氮封系統(tǒng)要維持正常。水噴淋系統(tǒng)要保證暢通好用。 3.4其它部位 3.4.1純氧由氧壓機(jī)供應(yīng)。氧壓機(jī)易發(fā)生著火事故 分析推斷特別狀況，以便準(zhǔn)時實(shí)行有力的防護(hù)和補(bǔ)救措施。輸送純氧的管道必需潔凈，不能有油脂。 3.4.2定期檢測接地系統(tǒng)，保證良好接地，符合靜電接地要求。 3.4.3環(huán)氧乙烷裝槽車或鋼瓶長距離運(yùn)輸，要充以0.7MPa的氮封進(jìn)行愛護(hù)

5、，槽車或鋼瓶要符合有關(guān)平安要求。 3.4.4環(huán)氧乙烷沸點(diǎn)低，極易發(fā)揮，不要用手接觸，以防凍傷。 3.4.5環(huán)氧乙烷進(jìn)入眼內(nèi)會造成眼發(fā)炎或失明，因此在排放環(huán)氧乙烷時，要做好個人防護(hù)。 3.4.6定期校驗(yàn)可燃?xì)怏w報警儀，保證處于完好狀態(tài)。 平安設(shè)計(jì)：1）儲存工藝條件的確定3 % f) L0 q8 r0 G E6 l0 t并列布置兩臺環(huán)氧乙烷貯罐，基于環(huán)氧乙烷氣體的極易爆炸性和很高的火焰溫度，故在儲罐的氣相空間設(shè)置了惰性氣體充填愛護(hù)措施（氮?dú)鉂舛炔坏陀?9.5%），可使貯罐內(nèi)氣相空間環(huán)氧乙烷混合氣體處于爆炸極限范圍之外。( 5 G0 G6 t4 ! 依據(jù)有關(guān)資料顯示，環(huán)氧乙烷儲存溫度在30以下，儲罐

6、壓力應(yīng)在0.22MPa以上,基于減緩環(huán)氧乙烷聚合、防止輸送中汽化、削減排空損失降低氮?dú)庀到y(tǒng)負(fù)荷及盡量避開儲存溫度壓力較高帶來的危急因素等綜合對比，設(shè)計(jì)中貯罐帶半夾套，夾套內(nèi)通入冷凍水，采納了較低的儲存溫度-5-10，儲罐的設(shè)計(jì)壓力達(dá)到了0.8MPa，以確保平安。* O$ Q 5 8 d) 儲存量的確定( C/ w5 W) 8 o; B; u, x依據(jù)環(huán)氧乙烷日消耗量，在滿意生產(chǎn)供應(yīng)的前題下，選最低貯存量?？紤]供應(yīng)的時間周期，儲存量按78天設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)中采納了兩臺環(huán)氧乙烷貯罐。裝填系數(shù)約50%。既可在一旦事故消失時，將其中一臺內(nèi)的物料導(dǎo)入另一臺儲罐內(nèi)，削減事故危急和物料損失。8 X U) p3

7、 n7 u, + o! N0 D（2）儲罐、管路和儀表材質(zhì)的選擇; Z( j# # A% + e% v4 d7 v$ D前提條件是避開鐵銹及防止銅、鎂合金及其他乙炔氧化物，由于它們會導(dǎo)致環(huán)氧乙烷聚合和污染。本工藝設(shè)計(jì)儲罐采納16MnR，在使用前必需經(jīng)過嚴(yán)格徹底除銹并用氮?dú)鈵圩o(hù)。進(jìn)料管線采納不銹鋼材料，由于出料體積一般在300升/次以內(nèi)，并且在6個小時內(nèi)即可使用完，所以出料管線采納的是碳素鋼。3 G4 S, G. f3 B: d, Q（3）冷凍系統(tǒng)設(shè)置5 c% G( n W2 Q$ - B* R% W環(huán)氧乙烷儲罐采納外夾套低壓鹽水循環(huán)導(dǎo)冷方式進(jìn)行冷卻。并且外加冷水噴淋裝置，以防停車時缺乏冷凍鹽水

8、時使用。- M4 h2 M. M2 A8 ?# z6 W y+ m（4）輸送方式的確定1 X Y* . H+ d5 n C本設(shè)計(jì)環(huán)氧乙烷的輸送不采納輸送泵輸送，而采納0.30.4MPa的氮?dú)鈮毫陷斔?。這樣既可減低輸送泵在各個方面帶來的不確定的擔(dān)心全性，又節(jié)省了動力。5 L: ) c1 I0 j7 * p t. p（5）管路系統(tǒng)的布置和安裝 H( X+ W v : t8 i x4 A管路連接除閥門及其它管件和設(shè)備等需要法蘭連接處外，其余則選用焊接結(jié)構(gòu)并盡量削減焊接點(diǎn)，以削減泄漏。 4 a/ s y+ f% N; A, n% V- a+ J7 v管路布置遵循盡可能使環(huán)氧乙烷在停車時能自行靠重力從管

9、路中排凈的原則，避開消失"U'形和氣袋。在不行避開消失上述狀況時，必需設(shè)立排凈或排空裝置?？隙ú恍幸韵чL期停車時兩端完全封閉的管路，遇此狀況則應(yīng)設(shè)置自由泄出端或平安閥。( z0 ?9 I$ ?$ k為防止環(huán)氧乙烷聚合物堵塞管路，在管路的適當(dāng)部位設(shè)置了氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)。- y# q* h F4 z（6）墊片及保冷材料0 o; P( V: U2 p0 s8 自然橡膠和石棉墊片因會被環(huán)氧乙烷溶解促進(jìn)環(huán)氧乙烷聚合，故選擇了聚四氟乙烯和不銹鋼纏繞式墊片。系統(tǒng)內(nèi)的保冷隔熱材料，選擇閉孔泡沫玻璃，外裹玻璃纖維，外刷防火涂料。$ （7）設(shè)置貯罐平安泄放系統(tǒng), b1 l) Z5 D* n K$

10、J1 u 為確保平安，環(huán)氧乙烷貯罐上必需設(shè)置的平安泄放系統(tǒng)不應(yīng)是簡潔意義上的平安閥，由于它一旦失靈，后果則可能非常嚴(yán)峻。也不應(yīng)以爆破膜作為通常的泄壓手段，由于它不能掌握排出，直到會將物料排盡。所以每臺環(huán)氧乙烷儲罐設(shè)置了兩個平安閥，平安閥下設(shè)置兩個閥門，平常閥門為放開狀態(tài)，一旦平安閥再現(xiàn)故障，即可關(guān)閉該平安閥下部的閥門。4 J L q* T9 f4 為保證放空系統(tǒng)平安，放空出口設(shè)計(jì)了列管鹽水冷卻器和氮?dú)獯祾吖芫€，列管鹽水冷凝器在進(jìn)料變壓時可以將揮發(fā)的環(huán)氧乙烷冷凝回流，氮?dú)夤芫€用以吹掃泄放物和殘留物。9 6 A6 G6 w D* e9 ?% e設(shè)置了*的帶阻火器的放空管。. H _, e+ Q:

11、E2 T0 G（8）消防設(shè)施/ 7 l1 J$ I0 X) p: z, d環(huán)氧乙烷極易溶解于水，4%濃度的水溶液是火災(zāi)平安區(qū)。為此，采納水稀釋是最便利經(jīng)濟(jì)和有效的平安愛護(hù)和消防方案。4 R; _2 F3 E4 v5 r V6 i在儲罐上端設(shè)置了水噴淋裝置，并保證水呈噴射狀，噴射水量在1015L/minm3。采納手動掌握。5 Y- y M n! J在儲罐周邊設(shè)置兩個消防水栓。1 Q# 5 D( I, p: 1 u0 D) . # ) P2 Z9 x關(guān)于事故儲液池的設(shè)置：本裝置設(shè)計(jì)了一座300m3的儲液池，且儲液池外另建有24m20m2m的圍墻。儲罐上端加蓋了7m高的放開式的遮陽棚。3 X1 Y;

12、 Z9 y% X e/ W66環(huán)氧乙烷輸送泵的平安設(shè)計(jì)由于環(huán)氧乙烷所具有的危急特性，其輸送泵須賜予特別的平安防護(hù)，這些泵均裝有平安裝置以愛護(hù)泵本身、工廠環(huán)境以及操作人員。全部輸送環(huán)氧乙烷的泵均采納DURAMETALLIC串行軸封，由于它具有更加平安的特質(zhì)。 每一臺泵均有密封液小槽，本場使用50EG水溶液以為環(huán)氧乙烷泵之軸封漏供應(yīng)一種抑制液體，每一個封液槽都有一個液位開關(guān)，槽中液位低時輸出一個訊號至掌握室，經(jīng)共享警示系統(tǒng)在主控板發(fā)生警報，液位低即表示外側(cè)軸封漏，封液槽亦裝有壓力開關(guān)，壓力高時作動警報器，封液槽之高壓警報即表示內(nèi)側(cè)軸封漏，無論發(fā)生壓力高或液位低的警報，現(xiàn)場操作員應(yīng)立即去檢視發(fā)生問題

13、的泵，并打算是否應(yīng)予停車并啟動備用泵，操作員絕不行僅仰賴警報系統(tǒng)來偵測環(huán)氧乙烷設(shè)備，必需定時巡察檢查，由于儀器警報系統(tǒng)也有發(fā)生故障的時候。 環(huán)氧乙烷泵亦具有內(nèi)端及外端頸軸承溫度偵測儀，軸承溫度高時在掌握室發(fā)出警報，軸承溫度高是軸承故障，泵軸線對準(zhǔn)不佳及機(jī)械振動等現(xiàn)象很好的指示，一個熱的軸承可以點(diǎn)燃環(huán)氧乙烷汽，發(fā)覺軸承溫度上升時應(yīng)馬上檢查，若推斷軸承已損壞，即停車檢修。 全部環(huán)氧乙烷泵均以兩臺并聯(lián)使用，其中一臺為備用泵。泵設(shè)有低流量愛護(hù)停車裝置，當(dāng)測得低流量時，掌握室警報器被作動，而且經(jīng)30秒延遲時間后令泵跳車，每組泵亦有電路連鎖，兩臺泵不能同時運(yùn)轉(zhuǎn)超過2分鐘，經(jīng)過兩分鐘的延遲時間后，較早啟動的泵將自動停掉，這個防護(hù)裝置可防止泵發(fā)生滯流及過熱，每一臺泵均可從掌握室予以按停。 環(huán)氧乙烷泵之進(jìn)出口管在線裝有隔離閥，當(dāng)發(fā)生大量泄漏或火災(zāi)時可用遙控手動開關(guān)關(guān)閉隔離閥，隔離閥的儀器空氣侍應(yīng)管線，有一段系用聚乙烯管，并繞經(jīng)近于泵軸封之處，發(fā)生火災(zāi)時聚乙稀管將熔斷放出空氣而令隔離閥關(guān)閉，每一臺泵上方裝設(shè)一條附有可熔管塞的引導(dǎo)管，可作動灑水系統(tǒng)，每一臺泵至少有2m2/hr之噴水量噴灑在軸封上。 每臺環(huán)氧乙烷泵軸封上面或泵浦四